飞片
- 间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征影响的模拟分析*
炸药爆轰驱动金属飞片时，由于装配精度[1]、应力导致飞片变形[2]和设计需求[3]等原因，各个构件间不是紧密贴合的，往往存在一定厚度的间隙。在两层金属飞片之间存在间隙情况下，当应力波传播至间隙部位时，会增加间隙部位闭合压实的动力学过程。该动力学过程会直接影响金属飞片内的加载压力波形及强度，进而间接影响飞片自由面速度和终态动能等。在以往的研究中，李涛等[1]设计了钢-钢间含固定厚度初始间隙的爆轰驱动实验，该实验自由面测速结果验证了初始间隙的存在对飞片自由面速
爆炸与冲击 2023年4期2023-04-18
- 激光等离子体射流驱动亚毫米直径铝飞片及姿态诊断*
升,在状态方程、飞片加速等方面有很强的应用前景.在星光III 置上首次开展了等离子体射流驱动小尺寸铝飞片及姿态诊断联合实验.通过调控有机材料厚度和真空间隙长度,获得了厚度20 µm、直径约400 µm 的铝飞片,飞片加速时间长达200 ns.基于ps 拍瓦激光的高能X 光背光照相结果显示铝飞片在飞行约400 µm 距离后仍然保持了很好的飞行姿态和完整性.1 引言利用激光烧蚀有机材料(以下简称气库膜)形成等离子体射流可以对材料产生准等熵加载[1],在高压下固
物理学报 2022年9期2022-05-26
- 基于灰色理论的飞片冲击起爆参数优化设计
094)1 引言飞片起爆技术自20世纪60年代产生以来，一直都是世界各国十分关注的问题。该技术通过高速飞行的飞片直接撞击炸药，形成大量不同温度和不同延滞期的热点，热点产生的能量在不同时间加强，形成越来越多的热点，最后达到全部爆轰，具有很强的起爆能力，已被广泛应用于武器系统、航天领域、制导弹药等方面[1]。由飞片速度及脉冲能量理论分析可知，飞片速度与飞片的材料、直径、厚度、加速距离等密切相关。张冬冬等[1]通过实验研究了4种不同材料的飞片在不同加速膛直径和高
兵器装备工程学报 2022年2期2022-03-16
- 微尺寸叠氮化铅驱动飞片重要结构参数与飞片速度和能量的关系
。微尺寸装药驱动飞片能有效地经空气间隙传递爆轰能量，间隙传爆可靠性高。相比于连续式装药的传爆序列，飞片式传爆序列装药量更少，隔爆安全性提高，结构更加简单。国内外广泛采用了微装药驱动飞片结构的传爆序列。使用仿真手段研究微装药驱动飞片的影响规律，对微型传爆序列设计有着重要的指导意义。在数值模拟中，炸药的状态方程参数决定了仿真的精度。Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程能较好地模拟爆轰产物膨胀做功的过程，在工程中应用广泛。目前炸药JWL状态方程参
兵工学报 2021年7期2021-08-27
- 亚毫米气隙和垫层对爆轰驱动飞片的影响规律
对碰［4-6］、飞片高速加载引起的强爆轰［7-8］驱动过程等各种爆轰加载条件下的研究均有一定的开展，不同加载条件会带来爆轰驱动过程的差异。而实际工程应用中，炸药与金属飞片之间还经常存在气隙、垫层等结构，带来了加载条件的不同，引起爆轰驱动过程的差异，并且这种影响对于精密的爆轰装置是不可忽略的，因此研究带气隙、垫层条件下炸药的爆轰驱动过程，具有重要的工程应用意义。关于气隙对爆轰驱动过程的影响研究，前期研究［9-10］主要关注气隙引入时，可以有效避免进入飞片中的
含能材料 2021年5期2021-06-03
- 基于“钉床型”飞片的斜波加载技术及应用*
]以及波阻抗梯度飞片斜波加载技术[9-10]等。由于这种加载技术实现的是介于等温加载和冲击加载之间的一种新的加载途径，因此在高压物理、武器物理、材料动力学特性等方面有重要的应用背景。斜波发生器的加载应力较低，限制了其发展和应用。利用大型磁驱动或激光驱动装置，国外学者已开展了一些斜波压缩实验，获得了从几百GPa 至数TPa 加载压力下的材料物性新数据[11]。在国内，中国工程物理研究院在磁驱动和激光驱动斜波加载技术研究方面也取得了一些重要的研究成果[12-1
爆炸与冲击 2021年4期2021-05-06
- 7 km/s 以上超高速发射技术研究进展*
径10 mm 的飞片以8 km/s 的速度成功发射；Walker 等[4]受聚能射流启发，发展了基于锥形装药的定向聚能加速技术（inhibited shaped charge launcher），将0.5～1.0 g 铝弹丸的发射速度提升至11.2 km/s。文尚刚等[5]、赵士操等[6]等分别提出了针对超高速撞击的多级爆轰驱动技术，可使克量级飞片和球形弹丸的驱动速度达到10 km/s。此外，针对武器物理研究中超高压加载需求，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室
爆炸与冲击 2021年2期2021-03-10
- 高压短脉冲作用下HNS-Ⅳ型炸药的全发火冲击起爆判据
同厚度的聚酰亚胺飞片撞击炸药，通过数据拟合确定了对于密度为1.6 g·cm-3的HNS-SF 炸 药，其pnτ 判 据 中 的 指 数n=2.4；James［9］从能量角度出发，进一步提出了炸药的James 冲击起爆判据，获得了较为广泛的应用［10-12］；Bowden 等［13］采用激光驱动金属飞片撞击炸药，对HNS 在更高压力（20～30 GPa）和更短脉冲（0.7～1.25 ns）作用下的冲击起爆行为进行了研究，结合Schwarz［8］的实验结果，将
含能材料 2020年6期2020-06-15
- 飞片初始形状对雷管起爆能力的影响
，刘 刚，马 弢飞片初始形状对雷管起爆能力的影响陈清畴，刘 刚，马 弢(中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳，621900)为了研究飞片初始形状对雷管输出能力的影响规律，采用数值模拟方法计算了HNS炸药驱动平面飞片、椭圆飞片和三角飞片起爆PBX-9404炸药的冲击起爆过程。计算结果表明：椭圆飞片着靶速度较其他两种飞片略高，起爆炸药在对称面上为汇聚的双波结构；平面飞片起爆炸药在对称面上为单波结构；三角飞片起爆炸药在对称面上为发散的双波结构，稳定爆轰波
火工品 2020年1期2020-06-05
- 磁驱动单侧飞片实验的数值模拟*
了平面等熵压缩和飞片发射实验以来，磁驱动飞片技术取得了飞速发展。Knudson 等[1]采用限制飞片加载磁压的方法，获得了20 km/s 的飞片速度。Lemke 等[2]采用斜波加载的方法，获得了45 km/s 的飞片速度。磁驱动飞片技术有助于材料的状态方程、高能量密度物理和武器物理等的研究[1-5]。随着磁驱动飞片实验的开展，磁驱动飞片理论也取得了许多进展。Lemke 等[6]利用磁流体力学方程和边界磁场公式 B=μ0I(t)/S （ B 是磁场强度，
爆炸与冲击 2020年3期2020-04-01
- JO-9C小尺寸传爆药驱动飞片影响因素模拟仿真研究
厚度的金属片(即飞片)，可显著提高受主装药起爆的可靠性[1]。飞片传爆原理是飞片吸收炸药爆轰能量后转变为动能，撞击受主装药后产生较高的冲击波压力，进而实现可靠传爆。Prinse等[2]采用冲击片雷管驱动飞片实现了钝感传爆药的可靠传爆，研究表明采用冲击片雷管能够大幅度提高其传爆能力。Toon[3]、Dean等[4]和Trott等[5]的研究也验证了飞片传爆的优势。由于飞片传爆具有较长的可靠传播距离、较高的安全性和较强的恶劣环境适应能力[6-8]，广泛应用于各
兵工学报 2020年2期2020-03-05
- 加速膛对激光驱动飞片速度及形貌的影响规律
1 引言激光驱动飞片技术作为一种高效的加载方法，广泛应用于爆轰物理［1-2］、空间科学［3］、精密加工［4］等领域，其基本原理是高能激光烧蚀透明基底上的薄膜（通常为金属材料），产生高温高压等离子体，驱动剩余未烧蚀的薄膜快速运动形成高速飞片，其速度在百纳秒时间尺度内可达数十千米每秒［5-6］。在激光驱动飞片相关应用中，飞片速度和形貌是影响其作用效果的两个关键因素。在飞片速度的表征上，基于多普勒频移和光学混频技术的光子多普勒测速仪（Photonic Doppl
含能材料 2020年2期2020-02-19
- 影响微冲击片换能元性能的关键因素初探
元，研究了桥箔、飞片、加速膛的微观形貌，并通过测试桥箔电爆性能、飞片速度和微冲击片换能元的发火性能，研究了桥箔厚度、飞片坚膜工艺、加速膛高度等对微换能元的起爆性能影响。研究表明：采用SU-8胶制作飞片、加速膛，并对飞片进行坚膜工艺处理，以及选择3.3μm厚度的桥箔和201μm高度的加速膛，可使微冲击片换能元具有更好的发火性能。微换能元；起爆性能；微冲击片雷管；飞片；加速膛；桥箔目前火工品正向着微型化，集成化的方向发展[1]，该类火工品采用MEMS工艺加工制
火工品 2019年4期2019-10-25
- 飞片材料经加速老化后对飞片速度的影响研究
宫 正，李 伟飞片材料经加速老化后对飞片速度的影响研究涂小珍1，张 波2，曹 可1，宫 正1，李 伟1（1.中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳，621999；2.海军装备部驻西安地区军事代表局，重庆，400042）为了掌握经长期贮存后的飞片材料在初始起爆条件下的飞片速度是否会发生显著性退化，采用光子多普勒测速仪对经71℃加速老化不同时间后的聚酰亚胺飞片材料形成飞片的速度进行了测试。结果表明，针对不同时间加速老化后的聚酰亚胺飞片材料，在相同起爆条
火工品 2019年2期2019-06-26
- 基于广义波阻抗梯度飞片的准等熵压缩技术*
度功能材料制作的飞片在高速碰撞靶材后，可以在靶材中产生具有缓慢上升前沿的压缩加载波，实现对靶材的准等熵压缩加载，熵增和温升远小于冲击绝热压缩情况。准等熵压缩加载填补了准静态等熵加载和冲击绝热加载之间空白，提供了一种考察物质压缩形态（尤其是偏离Hugoniot状态）的新实验途径，可以得到范围更广、压缩度更高、精度更高的材料物态方程参数。另外，把波阻抗梯度飞片的准等熵压缩性和二级轻气炮相结合可以发展三级炮超高速发射技术，弹丸速度可以达到10 km/s以上[3]
爆炸与冲击 2019年4期2019-06-05
- 金属飞片对EFI起爆能量的影响
动能转换环节中，飞片的结构和材料对其运动特性有较大影响，通过研究飞片结构和材料对EFI的低能化具有参考意义。目前国外已经开展了此项研究工作，Dudley[1]开展了厚度为5～50 μm PI飞片的速度测试。Schwarz[2]开展了厚度为50～254 μm PI飞片的速度测试。Bowden[3-4]测试了3～5 μm铝飞片的飞片速度，但并未对其他金属材料进行研究。国内对此也有类似研究，何碧等[5]用双灵敏度VISAR对EFI中的飞片速度进行测试。王祥等[6
装备环境工程 2019年12期2019-02-06
- 飞片撞击冲击波载荷在液舱中的弥散效应
弥散压力波载荷及飞片载荷，内侧空舱提供变形空间并进行水密。为了合理设计中部液舱，使其经济、高效地吸收并弥散爆炸载荷，必须获得爆炸载荷在液舱内的衰减规律。飞片传递到液舱的爆炸载荷包括爆炸冲击波，以及外侧空舱破坏产生的飞片进入液舱产生的压力波载荷。国外关于液舱对爆炸冲击波载荷和飞片载荷衰减作用的研究较少。Lee等［1］基于势流理论推导了球形弹体高速入水过程形成空穴和初始压力波的理论公式；Nishida等［2］针对球形弹侵彻封闭液舱予以了研究，发现激波能占飞片初
中国舰船研究 2018年3期2018-06-24
- 硅基微雷管驱动飞片的速度计算研究
硅基微雷管驱动飞片的速度计算研究张 凡，张 蕊，解瑞珍（陕西应用物理化学研究所 应用物理化学重点实验室，陕西 西安，710061）针对MEMS起爆序列传爆可靠性的评价需求，在Gurney给出的炸药爆轰驱动飞片速度计算公式的基础上，利用光子多普勒测速系统（PDV）测量了微雷管驱动飞片的速度历程，根据测量结果并结合微雷管的结构设计对飞片速度计算公式进行了修正，提出了质量修正因子并得到了微雷管驱动飞片的速度计算公式，经实验验证计算误差在7%以内。MEMS起爆序
火工品 2018年1期2018-05-03
- 装药密度小幅变化对三氨基三硝基苯基聚合物粘结炸药短脉冲冲击起爆特性的影响
体来驱动绝缘薄膜飞片高速运动的冲击加载装置。利用电炮驱动高速飞片以冲击波形式撞击炸药的试验，是一种较常用的炸药短脉冲冲击起爆试验方法。研究炸药的短脉冲冲击起爆特性涉及到冲击起爆判据问题。早在二十世纪六七十年代Walker等[1-2]就提出了利用“p2τ=n”(其中p为飞片撞击产生的冲击压力，τ为飞片厚度决定的冲击波持续时间，n为常数)的经验性能量判据来预测炸药一维短脉冲作用下的冲击起爆阈值；此后James[3]对该判据进行了改进。类似的经验判据在工程上取得
兵工学报 2018年3期2018-04-11
- 冲击片雷管双裕度系数设计方法研究
了以输入刺激量、飞片速度等为特征参量的冲击片雷管裕度系数。结果表明，仅以输入刺激量表征产品设计裕度不能完全反映产品的可靠性状态，而辅助以飞片速度为特征参量的输出裕度系数则能更真实地体现产品的质量特性。提出了一种在雷管设计过程中同时考虑,以输入刺激量为特征参量的输入裕度系数和以飞片速度为特征参量的输出裕度系数的双裕度系数设计方法，来提高冲击片雷管裕度系数设计的科学性。兵器科学与技术； 冲击片雷管； 裕度系数； 飞片速度0 引言冲击片雷管具有较强的抗静电、机械
兵工学报 2017年11期2017-12-01
- 聚龙一号上磁驱动铝飞片发射实验的数值分析与再设计*
龙一号上磁驱动铝飞片发射实验的数值分析与再设计*阚明先,杨 龙,段书超,王刚华,肖 波,张朝辉,王贵林(中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999)聚龙一号上PTS-151发次实验中，磁驱动加速370 μm厚飞片测得的最大速度为18 km/s，磁驱动加速482 μm厚飞片测得的最大速度为19 km/s。采用MDSC2程序,对PTS-151发次实验进行了数值分析，结果表明：PTS-151发次实验中测量的最大速度的含义不同于以往文献中飞片的最大
爆炸与冲击 2017年5期2017-10-19
- 神光III原型装置激光驱动高速飞片实验研究进展∗
装置激光驱动高速飞片实验研究进展∗税敏†储根柏 席涛 赵永强 范伟 何卫华 单连强 朱斌辛建婷‡谷渝秋(中国工程物理研究院激光聚变研究中心,等离子体物理重点实验室,绵阳 621900)(2016年10月8日收到;2016年11月4日收到修改稿)激光驱动飞片技术具有产生的飞片速度高、成本低、装置简单等传统动高压加载技术无法取代的优点.随着激光技术的发展,利用高功率激光脉冲发射高速飞片受到越来越多的关注.本文介绍了在神光III原型装置上开展的激光驱动高速飞片实
物理学报 2017年6期2017-08-03
- 飞片式无起爆药雷管飞片材料与加速膛匹配关系研究
张辉建，何亚丽飞片式无起爆药雷管飞片材料与加速膛匹配关系研究张冬冬1，黄寅生1，李 瑞2，王俊杰1，葛梦珠1，陈世雄3，张辉建1，何亚丽1(1.南京理工大学化工学院, 江苏南京，210094；2. 南京理工大学智能弹药技术国防重点实验室，江苏南京，210094；3.贵州九联民爆器材发展股份有限公司，贵州贵阳，550000)基于一种新型飞片激发装置的无起爆药雷管，通过实验研究了铝、钛、钢和铜4种飞片材料在不同加速膛直径和高度下对雷管爆轰性能的影响。研究结果
火工品 2017年3期2017-07-20
- 有一种拜年叫飞片
开周有一种拜年叫飞片□北京青年 报李开周年年过元旦，年年贺新年，只不过，拜年的方式一直在变。现在拜年，我们发微信。十年前，我们发短信。二十年前，手机还没有流行的年月，我们发贺卡。那么一百年前呢？一百年前的人们用什么方式来拜年呢？“飞片” 好比群发小广告飞片的“片”，是指名片。所谓“飞片”，就是说到处发名片，通过这种简单快捷的方式给很多人拜年。比方说，现在我们回到一百年前，元旦到了，我要给诸位亲爱的读者朋友一一拜年。受时代与科技的限制，我没有手机，你们大家也
老年教育(老年大学) 2017年2期2017-02-18
- 飞片参数与玻璃撞击损伤特征关系的研究
100094)飞片参数与玻璃撞击损伤特征关系的研究魏 强1,刘浩锐1,白 羽2,杨桂民1,王志浩2(1.天津大学 材料科学与工程学院,天津 300350; 2.北京卫星环境工程研究所,北京 100094)为考察空间碎片对航天器光学材料的影响,将光学材料撞击损伤与具体撞击碎片相对应，采用激光驱动飞片技术进行空间碎片地面模拟。设计了能形成速度可控的具体撞击碎片的激光驱动飞片装置，针对空间碎片不同速度和形态，通过改变激光能量和光束直径获得具有不同速度和长径比的
上海航天 2016年5期2016-12-21
- 水下爆炸条件下近药包表面能量测试技术研究
量，提出基于预制飞片圆筒的水下爆炸条件下近药包表面能量测试技术。首先，采用AUTODYN软件，对水下爆炸条件下自由场和作用在飞片上的能流密度进行数值计算，通过对比两者随爆距的变化规律，对预制飞片圆筒间接获取近药包表面能量的可行性进行论证。然后，采用激光位移传感器和探针测量爆炸后的飞片速度，进而将飞片的动能除以面积计算得到作用在飞片上的能流密度。将能流密度的测试值与计算值进行对比，两者基本一致，表明采用预制飞片圆筒来测量水下爆炸条件下近药包表面的能量是可行的
中国测试 2016年10期2016-11-16
- 飞片式无起爆药雷管结构研究
葛梦珠，张冬冬飞片式无起爆药雷管结构研究王俊杰，黄寅生，李锦涛，曹始发，葛梦珠，张冬冬（南京理工大学化工学院，江苏南京，210094）设计了一种新型飞片激发装置的无起爆药雷管，通过铅板穿孔试验研究了飞片直径、厚度和中间装药条件对雷管爆轰性能的影响。研究结果表明：当飞片厚度在0.1~0.3mm范围内时，随着厚度增加，飞片起爆能力增强；直径相同时，厚度为0.2mm、0.3 mm的飞片能够可靠起爆雷管底部装药，飞片厚度0.1 mm时，雷管发生半爆。中间装药密度
火工品 2016年4期2016-10-29
- Al/Ni反应多层膜的电爆炸及驱动性能研究
的沉积能量和驱动飞片的平均速度。结果表明：在储能电容电压为1 306V的放电回路中，Al/Ni多层膜的沉积能量为0.120 5 ~ 0.127 4J，相比Cu箔提高了近1倍。在电压为1 900V时，多层膜沉积能量比Cu箔提升了18% ~ 58%；多层膜驱动的飞片平均速度高于Cu箔驱动飞片约10%。因此，Al/Ni反应多层膜能降低爆炸箔起爆系统的起爆阈值，提高其冲击起爆的可靠性。含能材料；Al/Ni反应多层膜；爆炸箔起爆系统；沉积能量自20世纪90年代开始，
火工品 2016年5期2016-10-13
- Krf激光照射约束层靶驱动产生高速飞片研究
层靶驱动产生高速飞片研究殷 倩，汤秀章，李业军，王 钊，田宝贤，张品亮（中国原子能科学研究院 核技术应用研究所，北京 102413）微小空间碎片的超高速撞击对航天器性能有重要影响。为了研究撞击损伤机制，在“天光一号”装置上开展了KrF准分子激光照射约束层靶产生高速飞片的实验研究，利用成像速度干涉仪（Imaging-VISAR）对飞片自由面速度进行诊断。采用1.9J准分子激光将10μm的Al飞片加速至12km/s，且整个过程为准等熵加载。研究结果表明准等熵加
航天器环境工程 2016年3期2016-09-08
- Al/Ni爆炸箔电爆特性及驱动飞片能力研究
箔电爆特性及驱动飞片能力研究王 窈，孙秀娟，郭 菲，付秋菠（中国工程物理研究院 化工材料研究所，四川 绵阳，621900）MEMs工艺成功制备出Al/Ni复合爆炸箔，在4kV的充电电压下研究其电爆性能。研究表明，相比于传统的铜爆炸箔，复合爆炸箔的能量利用高，可达18%，而且爆发提前，所需能量较小，爆发能量集中。飞片速度研究表明，爆炸箔的厚度和充电电压会影响飞片的最终速度，飞片的速度随爆炸箔的厚度和电压升高而增大。当爆炸箔的厚度为3μm、充电电压为5kV时，
火工品 2016年3期2016-08-26
- 一种原位集成冲击片组件的制备及飞片驱动性能
晶硅作为换能元,飞片材料为单晶硅。试验结果表明,该组件具备较低的发火能量。而在后续的研究中,施志贵[2]还利用金属薄膜桥作为换能元,用绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator, SOI)代替单晶硅作为飞片材料,进一步缩短了桥箔的作用时间。但是其采用的多层键合工艺对组件的表面质量,以及对位精度都要求极高。在美国利弗莫尔国家实验室(LLNL)的芯片式冲击片雷管研究计划中[3],研究人员利用物理沉积、光刻技术完成了爆炸箔阵列的批量化制备,采用飞秒激光
含能材料 2016年1期2016-05-11
- 汇聚型超高速发射装置的发射腔计算设计*
、Mg、Ti二级飞片需要发射到约16 km/s的速度方能实现，而更重的Ta、Pt二级飞片需要发射到10 km/s以上。常见的超高速发射技术有激光加载技术、Z-Pinch技术、三级炮技术等，其中三级炮技术由于实验设备简单、费用低，驱动过程中物理状态变化较小，基本满足状态方程测量的要求，因而是开展极端高压下材料状态方程测量的重要手段。美国圣地亚实验室在20世纪90年代发展了非汇聚型超高速发射技术，能将1 mm厚的克量级铝、镁、钛合金飞片加速到10 km/s[3
高压物理学报 2016年3期2016-04-25
- 爆轰波对碰驱动平面组合飞片的数值模拟*
轰波相互碰撞驱动飞片/层的情况。两列爆轰波碰撞后在很窄的区域内产生高压(约为炸药CJ(Chapman-Jouguet)压力的2.3～2.4倍[1])，该区域称为爆轰波对碰区。爆轰波对碰后驱动组合飞片/层，飞片/层在对碰区内相应位置的压力和温度远高于其他位置，可能引起材料特殊的物理现象，如表面喷射、变形失稳、断裂破坏等。由于爆轰波对碰驱动材料的动载行为具有独特的力学行为特征和重要的工程应用背景，因此近年来逐渐引起研究人员的关注。关于对碰问题的研究始于Tayl
高压物理学报 2016年1期2016-04-25
- 基于量纲分析的平面冲击波经验模型研究*
气体炮[5]驱动飞片撞击靶板产生所需的平面冲击波。冲击波压力峰值和峰值平台压力保持时间(脉冲宽度)是表征平面冲击波强度的两个重要特征指标。汤文辉等[6]基于流体动力学理论提出了靶板撞击面冲击波压力峰值和脉冲宽度的计算模型，在一定程度上为冲击波压力的获取提供了理论指导。但是，该模型是在一定的理想假设条件下根据飞片撞击靶板过程中起支配作用的物理定律而获得的，需要飞片或靶板材料在高压下的物态方程及相关物态参数(如冲击雨贡纽参数)的准确资料，才能对靶板撞击面的冲击
高压物理学报 2016年6期2016-04-25
- 叠氮化铜微装药爆轰驱动飞片的数值模拟*
铜微装药爆轰驱动飞片的数值模拟*简国祚，曾庆轩，郭俊峰，李 兵，李明愉(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081)为了优化叠氮化铜微装药器件的设计，探究叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用原理，根据微装药器件的实际设计和相关实验，采用ANSYS/LS-DYNA流固耦合算法对叠氮化铜爆轰驱动飞片的作用过程作了数值模拟。具体研究了加速膛长度对飞片的平整性和完整性的影响，分析了微装药的尺寸与飞片速度之间的关系。研究结果表明：加速膛的长度对飞片的完整性、
爆炸与冲击 2016年2期2016-04-20
- 磁驱动飞片下超高速激光阴影扫描摄影技术研究
培华学院）磁驱动飞片下超高速激光阴影扫描摄影技术研究牛 凯（作者单位：西安培华学院）社会在高速发展，科技在不断进步，摄影技术在高科技的推动下发生着日新月异的变化，让人不得不感叹技术的力量和科技的神奇。磁驱动飞片下超高速激光阴影扫描摄影技术正是高科技的又一集中体现。磁驱动飞片；超高速激光阴影扫描；摄影技术磁驱动飞片是一项近年来发展起来的新型技术，将该技术运用到超高速激光阴影扫描摄影中，极大地提升了摄影技术的科技含量，广受人们的欢迎。基于此，为了让人们对超高速
西部广播电视 2016年11期2016-02-28
- 激光驱动飞片起爆HNS-IV飞片膜参数设计研究
061）激光驱动飞片起爆HNS-IV飞片膜参数设计研究王浩宇，褚恩义，贺爱锋，陈建华，井波（陕西应用物理化学研究所 应用物理化学国家级重点实验室，陕西 西安，710061）设计了3种不同结构参数的飞片膜，基于激光驱动飞片起爆理论，进行了不同膜结构飞片的速度计算与测试，并完成了激光驱动飞片起爆HNS-IV压装药柱（ρ=1.566g/cm3）的实验，分别获得了其最低起爆阈值。结果表明实验结果与理论分析具有良好的一致性，在优化设计参数下，复合飞片起爆性能及稳定性
火工品 2015年2期2015-10-22
- 冲击片雷管中圆环形爆炸箔驱动飞片能力的试验研究
圆环形爆炸箔驱动飞片能力的试验研究王 窈，王猛，付秋菠，郭菲，吕军军（中国工程物理研究院化工材料研究所，四川绵阳，621900）利用磁控溅射和光刻工艺制备了圆形爆炸箔，采用光子多普勒测速系统（PDV）对方形爆炸箔和圆环形爆炸箔进行飞片速度测试，并开展了圆环形爆炸箔特征尺寸对飞片动能和速度的影响规律研究。研究表明：相比方形爆炸箔，圆环形爆炸箔驱动飞片获得的飞片速度高；影响飞片动能的主要因素为圆环形爆炸箔面积和圆环宽度，飞片动能随着圆环宽度的减小相应增加，当圆
火工品 2015年6期2015-08-25
- 叠氮化铜驱动飞片起爆HNS-IV的研究
兵叠氮化铜驱动飞片起爆HNS-IV的研究郭俊峰，曾庆轩，李明愉，李兵（北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京，100081）针对以叠氮化铜微装药为基础的MEMS起爆传爆序列，利用数值模拟的方法研究起爆序列结构对起爆性能的影响。研究结果表明：飞片的剪切形状与文献结果相符。在装药直径一定的情况下，随着装药厚度的增加，飞片速度增加；当装药厚度为0.5mm、装药直径大于0.7mm时，增加装药直径不能进一步增加飞片速度；当叠氮化铜的尺寸为Φ0.7mm×0.
火工品 2015年6期2015-08-25
- 基于激光驱动的复合飞片参数与性能
引 言激光驱动飞片技术是近年来发展的一种动高压加载技术，并由于其高瞬发度、高加载压力等特点受到广泛关注。当辐照在透明窗口后的激光束能量密度达到一定的阈值后，窗口表面的金属膜将被烧蚀、汽化并产生等离子体，产生强应力波并加速金属或塑料飞片，速度最高可达上万米每秒[1-2]。而在这一能量转化的过程中，激光照射到飞片材料上并烧蚀飞片产生等离子体的过程会损失较大一部分能量，导致能量转化效率低，影响飞片速度。因此，提高能量转化效率，在更低的能量下获得较高的飞片速度，
含能材料 2015年2期2015-05-14
- 激光驱动复合飞片冲击起爆HNS-Ⅳ实验研究*
)激光驱动复合飞片冲击起爆HNS-Ⅳ实验研究*陈少杰，吴立志，沈瑞琪，叶迎华，胡 艳(南京理工大学化工学院, 江苏 南京 210094)激光驱动飞片冲击起爆技术具有很强的抗电磁干扰能力和可以直接起爆钝感炸药等优点，能够满足现代战场对火工系统的高安全性和高可靠性要求。HNS-Ⅳ是最适合激光驱动飞片冲击起爆技术的药剂。本文中在6种不同激光能量下，测试了Al/Al2O3/Al复合飞片和Al单层飞片对HNS-Ⅳ药剂(装药密度为1.5 g/cm3)的冲击起爆情况。
爆炸与冲击 2015年2期2015-04-12
- 实现应变率为105～106 s-1的阻抗梯度飞片复杂加载波形计算分析*
s-1的阻抗梯度飞片复杂加载波形计算分析*柏劲松1,2,李 蕾1,俞宇颖1,2,王 宇1,张红平1,罗国强3,沈 强3, 戴诚达1,2,谭 华1,2,吴 强1,2,张联盟3(1.中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999; 2.中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室，四川 绵阳 621999; 3.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,湖北 武汉 430070)为了在气炮上实现应变率为105～106s-1的复杂加
爆炸与冲击 2015年6期2015-04-12
- 强爆轰驱动飞片的数值模拟研究*
9)强爆轰驱动飞片的数值模拟研究*袁 帅,文尚刚,李 平,董玉斌(中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室，四川 绵阳 621999)在一维流体动力学程序中，使用了JWLT状态方程，对强爆轰驱动飞片的实验模型进行了数值模拟研究，得到了炸药爆轰产物的压力和密度分布，验证了强爆轰的存在，同时得到了二级飞片自由面的速度曲线，与实验测量结果符合较好，为解释实验结果和设计新的强爆轰实验提供了计算依据，同时验证了程序的正确性。爆炸力学；自由面速
爆炸与冲击 2015年2期2015-04-12
- 起爆高密度TATB炸药的飞片速度阈值＊
微型雷管驱动二次飞片，飞片撞击起爆钝感装药PBX－RU81（以RDX炸药为基），该装置可用于直接起爆更钝感的主装药。实验中，采用Fabry－Perot光学测量装置记录了飞片位移曲线，并讨论了二次飞片厚度对RU81起爆性能的影响。W.C.Prinse等［2］设计了含有冲击片雷管、二次飞片、传爆药和主装药的起爆序列，实验证明采用不锈钢、聚酯薄膜和铝飞片可以起爆低密度TATB炸药（ρ＝1.688g／cm3），但采用二次飞片未能起爆高密度的TATB炸药（ρ＝1.8
爆炸与冲击 2014年1期2014-12-12
- 非药式水下爆炸冲击波特性数值模拟研究
相结合的方法，对飞片及活塞对水下爆炸冲击波初始峰值及其衰减规律的影响进行了分析，建立了非药式水下爆炸冲击波特性与飞片及活塞相关参数的表达式，为后续舰艇结构的水下抗冲击实验研究奠定了基础。2 实验研究2.1 实验装置非药式水下爆炸冲击波模拟实验装置如图1（a）所示，该装置包括一级轻气炮、激光测速系统、水容器及冲击波测试系统，利用轻气炮发射飞片正撞击活塞可以在水容器中产生水下爆炸冲击波[1-2]。图1 非药式水下爆炸冲击波模拟实验装置示意图Fig.1 Expe
船舶力学 2014年11期2014-12-12
- 激光准等熵压缩实验中阻抗梯度飞片的制备技术简介
800)阻抗梯度飞片是获得低温超高压物质状态方程和超高速粒子的关键媒质。研究物质状态方程的过程中，一般的加载方式为冲击波加载，不可避免地存在热效应，材料的温度可达数千摄氏度。降低加载能量可降低热效应，但同时压力也会降低。可以说，一般的状态方程测试方法不能独立地研究高压状态。然而，在恒星演化或爆轰过程中，低温高压是一种常见的状态，研究这种状态的物质性质有利于加深人类对天体物理和爆轰物理相关方面的理解[1-3]。基于此，准等熵压缩波加载方式应运而生。准等熵压缩
原子能科学技术 2014年11期2014-08-08
- Kr F激光对高速飞片的驱动特性研究
r F激光对高速飞片的驱动特性研究李业军，王 钊，田宝贤，梁 晶，韩茂兰，陆 泽，汤秀章（中国原子能科学研究院，北京 102413）利用诱导空间非相干技术平滑的KrF准分子（248nm）激光驱动带有烧蚀层的平面靶，研究激光空间均匀性对产生完整飞片的影响，结果表明激光不均匀性在2%以下，能够产生完整的高速飞片，且完整飞片能够维持20ns以上不破裂；当激光不均匀性达到5%，激光引入流体力学不稳定性种子应很强，冲击波在靶内输运过程中不稳定性不断发展增强，到靶背时
实验流体力学 2014年3期2014-07-10
- 一种耦合电路分析的磁驱动飞片数值计算方法＊
－3］。对磁驱动飞片的数值模拟研究主要是在对飞片加载历史计算［1，4］、飞片击靶前状态确定［5］、负载优化设计［6］等方面。磁驱动过程中极板受洛伦兹力作用会产生严重的变形，并且极板加载面受焦耳热而有很大的温升，导致极板加载面有烧蚀、相变［7－8］。这些负载变化都会反馈到回路中影响磁驱动装置对负载的放电电流。如果磁流体计算软件不能耦合电路计算，程序的计算范围只能是利用实验数据进行计算和物理分析，则一般的磁流体动力学模拟计算只有在给定电流是实验电流的情况下，得
爆炸与冲击 2014年3期2014-06-04
- 一种新型水下爆炸冲击等效加载实验方法
加载方法, 通过飞片撞击的方式来获得水下爆炸冲击等效载荷。同时建立了等效理论模型与流固耦合数值仿真来进行对比分析。结果表明, 数值仿真结果与理论分析结果吻合较好, 通过调节飞片的撞击速度与撞击比质量可以获得不同水下爆炸冲击所需要的等效载荷, 进而为鱼雷爆炸对典型舰船结构的冲击响应研究提供一种新的思路。水下爆炸; 等效加载; 冲击响应; 流固耦合0 引言随着海洋事业的发展, 水下装备的抗冲击性能作为其生存能力的保障, 显得尤为重要。使用传统的防护方法来提高装
水下无人系统学报 2014年5期2014-02-28
- 8km／s激光驱动飞片发射技术实验研究＊
020）激光驱动飞片技术是20世纪80年代末迅速发展起来的一种新型动高压加载技术。其原理［1］是在透明约束基底（基底通常选用高阻抗透明材料，如石英玻璃等）上粘贴或沉积一层金属薄膜制成飞片靶，一束高强度脉冲激光透过基底材料入射到薄膜表面，迎辐照面的部分薄膜材料被烧蚀，瞬间气化或电离，在薄膜内表面产生高温高压等离子体。由于受到基底材料的约束，等离子体产生的高压冲击波作用到未烧蚀的固体薄膜上，将薄膜剪切下来形成速度高达几千米每秒的高速飞片，如图1所示。激光驱动飞
爆炸与冲击 2014年2期2014-02-26
- Lawrence-Gurney模型对于激光驱动飞片的适用性分析
0 引言激光驱动飞片技术是一种新型动态高压加载技术，用于在超高应变率下材料动态响应、物态方程、炸药安全引爆以及空间碎片撞击等领域的研究，具有广阔的应用前景[1-6]。在激光驱动飞片的过程中涉及激光与材料的相互作用、材料物态的变化（熔融、气化、等离子体化等）、等离子体对激光的吸收和屏蔽作用、冲击波的相互作用等物理问题，针对这些问题要进行完整的理论描述和精确的数学求解非常困难。因此，人们在研究中提出一些假设或近似条件，忽略部分不重要的影响因素，建立较简单的物理
航天器环境工程 2013年2期2013-11-28
- 激光驱动飞片冲击应力实验研究
[1]。激光驱动飞片起爆炸药是利用高能激光辐照镀在光学玻璃或光纤末端的金属薄膜，产生高温高压等离子体，等离子体膨胀推动残余薄片，最终撞击炸药实现起爆。该技术具有时间控制精度高、响应迅速、抗电磁干扰的优势，可满足现代火工品的发展需求[2]。激光驱动飞片能否成功起爆炸药，主要取决于飞片撞击炸药的冲击应力p和持续脉冲时间τ[3]。对这两个参数的获得，普遍采用测试飞片最大速度和残余飞片厚度，进而应用相关的经验公式展开计算得到[4-5]。本文利用 PVDF薄膜的压电
火工品 2013年1期2013-10-11
- 带空腔爆轰产物驱动准等熵加载技术与反积分数据处理技术＊
泛应用，一般是将飞片直接粘附在炸药后表面，这种做法使得飞片中载荷的上升时间较短，获得的飞片速度较高，难以获得弱冲击或无冲击加载。为了研究材料在弱冲击或无冲击加载条件下的动态响应特性，研究材料在脉宽为几微秒、幅值覆盖几吉帕至十几吉帕的压力脉冲加载下的性能，И.ЦыпкцнВ［1］提出了在炸药和飞片之间留一段空隙，从而利用爆轰产物驱动飞片的办法来避免强冲击作用，给出了空气间隙厚度对飞片速度、飞片飞行姿态等的影响。金柯等［2］、赵剑衡等［3］也对该技术进行了实验
爆炸与冲击 2013年6期2013-09-19
- 飞片冲击起爆系统设计与数值模拟*
较差。目前研究的飞片冲击起爆技术在装药结构尺寸有限的情况下，能可靠起爆长径比较大的炸药装药，达到调整炸药装药内部爆轰波波形的目的，满足端部预制破片或多EFP战斗部的要求。1 飞片冲击起爆系统设计飞片冲击起爆系统设计包括飞片的形状及材料类型的选择原则、飞片的倾角、飞片与炸药装药间距的确定。1.1 飞片的形状及材料选择原则飞片类型可分为三种：V型飞片、锥型飞片和平板型飞片(见图1)。三种飞片在被驱动时压垮过程完全不同。V型飞片类似锥型罩各微元在爆轰波扫过时，发
弹箭与制导学报 2012年3期2012-12-10
- BNCP驱动飞片实验测试及数值模拟
试对BNCP驱动飞片速度进行研究。光纤位移干涉仪[2](Displacement Interferometer System for Any Reflector, DISAR) 是一种新的位移和速度测量技术，国外 Jaroszewicz[3]和 Strand等人[4-5]对DISAR进行了研究。国内王德田等人[6]采用DISAR对爆炸加载尺寸为Ф60mm×2mm的飞片速度进行了测试，获得信噪比很好的速度曲线。本文采用DISAR对BNCP驱动飞片进行测试，同
火工品 2012年1期2012-10-11
- 磁驱动高速飞片实验样品设计＊
0）高速和超高速飞片在材料科学研究领域占有极其重要的地位，发射超高速飞片并与靶材料碰撞，在靶材料内产生高压冲击波，是研究靶材料在超高压范围内（数百吉帕至太帕量级及以上）状态方程的一个重要手段［1］。在众多获得高速飞片的加载技术中，近年来发展起来的磁驱动高速飞片技术越来越引起关注［2－5］。该技术在获得宏观金属飞片的超高速度上独具优势，R.W.Lemke等［6］利用Z脉冲功率装置进行平面样品等熵压缩和发射飞片的实验，驱动宏观铝飞片获得了34km／s的速度。磁
爆炸与冲击 2012年5期2012-09-19
- 网络爆轰驱动飞片的设计技术＊
放的化学能转变为飞片的动能，已有了一系列的化爆加载装置，如接触爆炸、空腔增压、多级飞片增压、二维会聚增压等方法［1］。目前的化爆加载装置大都采用平面波透镜传爆主炸药的方式驱动飞片，这种装置获得的飞片击靶速度为数千米每秒，相应的冲击加载压力范围为几十至几百吉帕。而在研究材料的损伤与断裂、低压冲击相变以及弹塑性形变特性等动态响应时，需要使待测样品受到的冲击应力位于较低的区间。目前，获得数百米每秒击靶速度或产生几吉帕压力大多使用一级气体炮，而爆轰驱动技术结构相对
爆炸与冲击 2012年5期2012-09-19
- 平面飞片下气体绝热压缩后的聚能效应
——两次不寻常的爆炸实验结果*
中，大多采用平面飞片碰撞进行压力加载，且大多数实验都是在常压下进行，即飞片飞行过程是在常压下的空气而不是真空中的。从事爆炸力学的学者大都认定:随着飞片向下飞行，平面飞片下的空气会向飞片四周自然排出，不会对飞片飞行构成大的阻力，且一般飞片飞行距离很短，飞片下体积内的常压气体量是个很小的量，不会造成聚能效应。而我们在两次实验中，非常典型地发现了:飞片高速飞行，特别是飞片速度超过3 km/s时，飞片下空气很难全部向四周排出，大部分气体被飞片压向被打击表面，造成绝
爆炸与冲击 2011年4期2011-06-20
- 60 kJ高速电炮的装置性能*
从而驱动聚酯薄膜飞片高速飞行的一种短脉冲加载实验装置。与传统的气炮、化爆以及Hopkinson杆等加载手段相比,优点在于加载压力范围大、平面性好、冲击波的压力和脉宽可调、结构简单、使用效率高等[1]。主要应用领域包括:炸药的冲击点火、高压物态方程测量、冲击波的相互作用以及材料的冲击损伤、层裂强度研究等。此项技术最早在20世纪60年代由美国利弗莫尔国家实验室（LLNL）[2]提出,早期主要用于研究1～10 GPa范围内冲击波对材料的影响,70年代扩展到炸药的
爆炸与冲击 2010年3期2010-06-21